Shinkansen (Nhật Bản) – “Viên đạn” Đông phương và huyền thoại an toàn

Trong tất cả các hệ thống tàu cao tốc, Shinkansen của Nhật Bản xứng đáng được tôn vinh như một huyền thoại. Ra đời sớm nhất (năm 1964) và vận hành liên tục gần 60 năm mà chưa từng có một trường hợp hành khách tử vong do tai nạn trật bánh hay va chạm, Shinkansen được cả thế giới nể phục về độ an toàn, đúng giờ và hiệu quả. Từ viên đạn bạc 0 Series năm 1964 đến các thế hệ E5, N700 hiện đại ngày nay, Shinkansen vừa là biểu tượng công nghệ, vừa là niềm tự hào văn hóa của Nhật Bản.

Lịch sử phát triển

Shinkansen trong tiếng Nhật nghĩa là “Tân Cán Tuyến” – ám chỉ tuyến đường sắt hoàn toàn mới, khác biệt với mạng cũ. Vào thập niên 1950, khi đường sắt thế giới còn chạy tốc độ trung bình, Nhật Bản đã táo bạo lập kế hoạch xây tuyến đường sắt cao tốc đầu tiên kết nối Tokyo – Osaka, hai đô thị lớn cách nhau 515 km.

Năm 1964, tuyến Tokaido Shinkansen khai trương kịp phục vụ Thế vận hội Tokyo. Đoàn tàu 0 Series thời đó màu trắng viền xanh da trời, mũi tròn như đầu viên đạn – từ đó báo chí phương Tây gọi là “bullet train” (tàu viên đạn). Với tốc độ 210 km/h, Shinkansen 0 Series đã gây chấn động thế giới khi rút ngắn thời gian Tokyo–Osaka từ 6 giờ xuống 4 giờ.

Thành công vang dội, Nhật Bản tiếp tục mở rộng mạng Shinkansen: năm 1975 đến Fukuoka (đầu Kyushu), 1982 mở tuyến Tohoku Shinkansen (từ Tokyo lên phía Bắc Honshu). Song song, các thế hệ tàu mới ra đời: 200 Series (1979), 300 Series (1992, lần đầu đạt 270 km/h), 500 Series (1997, kiểu dáng cực ngầu đạt 300 km/h), 700/N700 Series (1999/2007, cải thiện ổn định và tiết kiệm năng lượng).

Gần đây, JR East giới thiệu dòng E5/H5 Series (2011/2016) với mũi cực dài 15 m để giảm tiếng nổ không khí, chạy 320 km/h. Và tương lai, Nhật đang thử nghiệm Maglev SC (Chuo Shinkansen) dự kiến 2027 khai trương, tốc độ 500+ km/h.

Dù công nghệ thay đổi, tinh thần Shinkansen vẫn nhất quán: an toàn tối thượng, đúng giờ từng giây, phục vụ tận tâm.

Thông số kỹ thuật

Shinkansen sử dụng khổ đường 1.435mm tiêu chuẩn (khác với khổ hẹp 1.067mm truyền thống Nhật), hoàn toàn tách biệt giao thông thường. Mỗi đoàn tàu Shinkansen dài từ 200m đến 400m tùy cấu hình 8, 10, 16 toa. Ví dụ, dòng E5/H5 có 10 toa, dài ~253 m; dòng N700 có 16 toa, dài ~404 m.

Sức chứa dao động từ 700 đến 1300 khách mỗi đoàn (loại 16 toa ~1.300 ghế). Shinkansen sử dụng động lực phân tán – gần như tất cả các trục bánh đều có động cơ điện. Chẳng hạn, N700 có 16 toa thì 14 toa có động cơ, chỉ 2 toa cuối không động cơ.

Nhờ vậy, gia tốc và giảm tốc của Shinkansen rất tốt, dù chở nặng vẫn bứt tốc nhanh. Tốc độ khai thác phổ biến hiện nay: 300 km/h (đa số tuyến), riêng E5/H5 chạy 320 km/h trên Tohoku Shinkansen. Kỷ lục thử nghiệm của tàu Shinkansen bánh sắt là 443 km/h (năm 1996, tàu 300X), còn kỷ lục maglev là 603 km/h (2015, tàu L0 Series).

Về điện khí hóa, Shinkansen dùng điện áp 25 kV AC với hệ thống cấp điện trên cao. Các thế hệ tàu khác nhau về hình dáng, nhưng nhìn chung đều có thiết kế khí động học tinh xảo để giảm “sốc không khí” khi vào hầm – vốn nhiều ở địa hình Nhật.

Tàu E5 “Hayabusa” có mũi dài nhọn như mũi tên gọi là “mũi cá mập”; tàu 500 Series có đầu trước rất dài và nhọn kiểu phi thuyền; tàu N700 thì mũi ngắn hơn nhưng bo tròn kỹ lưỡng.

Hệ thống an toàn của Shinkansen cực kỳ nghiêm ngặt: điều khiển đoàn tàu bằng hệ thống ATC (Automatic Train Control), loại bỏ hoàn toàn tín hiệu bên ngoài, mọi thông tin hiển thị trong cabin lái. Nếu có động đất, hệ thống cảm biến sẽ tự động hãm khẩn cấp tất cả tàu trong khu vực ảnh hưởng.

Toàn bộ hành lang Shinkansen được rào kín, loại bỏ giao cắt cùng mức – không có chiếc ô tô hay người đi bộ nào có thể băng qua đường ray như các tuyến thường.

Công nghệ và vận hành

Shinkansen không chỉ nhanh mà còn nổi tiếng đúng giờ như đồng hồ Thụy Sĩ. Thống kê cho thấy độ trễ trung bình của Shinkansen chỉ tính bằng dưới một phút mỗi chuyến – ngay cả khi chạy hàng trăm km.

Để đạt được điều đó, Nhật Bản đã tinh chỉnh mọi khâu vận hành như một nghệ thuật. Tại ga, đội nhân viên “siêu nhanh” được mệnh danh “7 phút phép màu” dọn vệ sinh, xoay ghế, chuẩn bị toa tàu sạch sẽ chỉ trong 7 phút trước khi đón khách mới.

Lịch trình Shinkansen được sắp xếp cực khoa học: các chuyến “Nozomi” (siêu tốc, ít dừng) được sắp không cản trở các chuyến chậm hơn; hệ thống đường tránh ở ga cho phép tàu nhanh vượt tàu chậm an toàn.

Công nghệ chuyển ray của Nhật cũng độc đáo – thiết kế thanh đổi hướng nhẹ nhàng, tàu chuyển làn ở 230 km/h mà hành khách ít cảm nhận rung lắc.

Trong khoang Shinkansen, ghế ngồi rộng rãi, có thể xoay chiều (nhân viên ga sẽ xoay tất cả ghế hướng về phía trước ở ga cuối). Dịch vụ trên tàu tinh tế: có xe đẩy bán đồ ăn nhẹ, nhân viên cúi chào lễ độ mỗi khi ra vào toa.

Hành khách Nhật thường tranh thủ mua “ekiben” (hộp cơm trưa ga tàu) để thưởng thức trên Shinkansen – vừa ăn vừa ngắm cảnh qua ô cửa rộng. Một trải nghiệm đặc biệt là khi Shinkansen tránh nhau: do đường ray tách riêng, hai tàu ngược chiều lao qua nhau với tốc độ tương đối 600 km/h, tạo nên một tiếng “vút” và rung nhẹ, đôi khi hành khách chỉ kịp thấy một vệt trắng lướt qua trong tích tắc.

Tuyến đường, giá vé, số lượng

Hiện Nhật Bản có 9 tuyến Shinkansen phủ khắp các đảo Honshu, Kyushu và sắp tới cả Hokkaido. Những tuyến chính: Tokaido Shinkansen (Tokyo–Nagoya–Osaka, bận rộn nhất thế giới, chở >170 triệu khách/năm), Tohoku Shinkansen (Tokyo–Sendai–Aomori), Joetsu Shinkansen (Tokyo–Niigata), Kyushu Shinkansen (Fukuoka–Kagoshima)…

Mỗi ngày, hàng trăm chuyến Shinkansen khởi hành, riêng tuyến Tokaido tần suất tới 5 phút/chuyến giờ cao điểm – tương đương tàu điện ngầm! Vé Shinkansen khá đắt: Tokyo–Osaka (~515 km) khoảng 14.000 Yên (tương đương 130 USD) ghế thường, ghế “Xanh” (Green car, tương đương hạng Nhất) khoảng 19.000 Yên.

Dẫu vậy, người Nhật vẫn ưa chuộng vì tiết kiệm thời gian và cực kỳ đúng giờ, đáng tin cậy. Du khách quốc tế thường mua JR Pass (vé trọn gói) để đi Shinkansen không giới hạn trong 7-14 ngày, coi như vừa di chuyển vừa tham quan.

Tổng số đoàn tàu Shinkansen hiện có ước tính hơn 500 đoàn (mỗi đoàn từ 8 đến 16 toa). JR East, JR Central, JR West, JR Kyushu – mỗi công ty quản lý một số tuyến và đoàn tàu riêng. Hệ thống Shinkansen đã chở hàng tỷ lượt khách suốt 6 thập kỷ và tiếp tục là huyết mạch giao thông Nhật Bản.

Thiết kế và ảnh hưởng

Shinkansen là sự kết hợp hài hòa giữa kỹ thuật tối tân và tinh thần Nhật Bản. Vẻ ngoài của các đoàn tàu, từ màu sơn trắng xanh truyền thống của 0 Series, đến màu bạc ánh xanh của 500 Series, hay xanh ngọc–hồng của E5/H5 “Hayabusa”, đều mang một phong thái riêng: vừa rực rỡ vừa trang nhã.

Đặc biệt, đầu tàu Shinkansen qua các thế hệ ngày càng kéo dài và đa dạng hình dáng: có loại nhọn hoắt (500 Series), có loại như mỏ chim bói cá (E5), có loại lại hơi tù (700 Series). Tất cả đều được nghiên cứu tỉ mỉ trong hầm gió và thực địa để giải quyết bài toán tiếng nổ không khí khi vào vô số đường hầm xuyên núi của Nhật.

Nhật Bản còn sáng tạo những đoàn tàu Shinkansen độc đáo như Doctor Yellow – đoàn tàu màu vàng kiểm tra đường, hay các đoàn tàu du lịch Joyful Train trang trí đặc biệt. Không chỉ là phương tiện, Shinkansen còn là niềm tự hào văn hóa: biểu tượng cho sự hồi sinh kinh tế thần kỳ của Nhật sau chiến tranh (vì thế 0 Series còn được gọi là “con tàu của thời đại Showa”).

Shinkansen ảnh hưởng sâu rộng đến thế giới – nhiều nước học hỏi mô hình này. Chính người Pháp thừa nhận họ lấy cảm hứng Shinkansen để làm TGV. Những triết lý như coi trọng an toàn, đầu tư hạ tầng riêng, khai thác đúng giờ… đều trở thành chuẩn mực cho tàu cao tốc toàn cầu.

Ngày nay, khi thế giới nói về tàu cao tốc an toàn nhất, họ nghĩ ngay đến Shinkansen. Dù tốc độ không phải nhanh nhất (Trung Quốc có tàu nhanh hơn chút ít), nhưng chất lượng và độ tin cậy của Shinkansen vẫn vô địch. Những dự án tương lai như Maglev Chuo Shinkansen càng củng cố vị thế tiên phong của Nhật. Shinkansen – “bullet train” – mãi mãi là biểu tượng cho khát vọng chinh phục tốc độ gắn liền với an toàn tuyệt đối của con người.